自控理论实验实验指导书(LABVIEW).doc

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1、目录一．自动控制理论实验指导1．概述........................................................12．实验一典型环节的电路模拟与软件仿真研究.....................53．实验二典型系统动态性能和稳定性分三典型环节（或系统）的析.......................124．实验频率特性测量...................165．实验四线性系统串联校正...................................216．实验五典型非线性环节的静态特性........

2、...................267．实验六非线性系统相平面法.................................318．实验七非线性系统描述函数法...............................379．实验八极点配置全状态反馈控制.............................4210．实验九采样控制系统动态性能和稳定性分析的混合仿真研究....4911．实验十采样控制系统串联校正的混合仿真研究................53二．自动控制理论对象实验指导1．实验一直流电机转速控制实验.........

3、......................572．实验二温度控制实验.......................................603．实验三水箱液位控制实验...................................62三．自动控制理论软件说明1．概述......................................................642．安装指南及系统要求.........................................673．功能使用说明...................

4、............................694．使用实例...................................................79概述一．实验系统功能特点1．系统可以按教学需要组合，满足“自动控制原理”课程初级与高级实验的需要。只配备ACT-I实验箱，则实验时另需配备示波器，且只能完成部分基本实验。要完成与软件仿真、混合仿真有关的实验必须配备上位机（包含相应软件）及USB2.0通讯线。2．ACT-I实验箱内含有实验必要的电源、信号发生器以及非线性与高阶电模拟单元，可根据教学实验需要进行灵活组合，构成各种典

5、型环节与系统。此外，ACT-I实验箱内还可含有数据处理单元，用于数据采集、输出以及和上位机的通讯。3．配备PC微机作操作台时，将高效率支持“自动控制原理”的教学实验。系统提供界面友好、功能丰富的上位机软件。PC微机在实验中，除了满足软件仿真需要外，又可成为测试所需的虚拟仪器、测试信号发生器以及具有很强柔性的数字控制器。4．系统的硬件、软件设计，充分考虑了开放型、研究型实验的需要。除了指导书所提供的10个实验外，还可自行设计实验。二．系统构成实验系统由上位PC微机（含实验系统上位机软件）、ACT-I实验箱、USB2.0通讯线等组成。ACT-I实验箱内装有

6、以C8051F060芯片（含数据处理系统软件）为核心构成的数据处理卡，通过USB口与PC微机连接。1．实验箱ACT-I简介ACT-I控制理论实验箱主要由电源部分U1单元、信号源部分U2单元、与PC机进行通讯的数据处理U3单元、元器件单元U4、非线性单元U5～U7以及模拟电路单元U8～U16等共16个单元组成，详见附图。(1)电源单元U1包括电源开关、保险丝、＋5V、－5V、＋15V、－15V、0V以及1.3V～15V可调电压的输出，它们提供了实验箱所需的所有工作电源。(2)信号源单元U2可以产生频率与幅值可调的周期方波信号、周期斜坡信号、周期抛物线信号

7、以及正弦信号，并提供与周期阶跃、斜坡、抛物线信号相配合的周期锁零信号。该单元面板上配置的拨键S1和S2用于周期阶跃、斜坡、抛物线信号的频率段选择，可有以下4种状态：①S1和S2均下拨——输出信号周期的调节范围为2～60ms；②S1上拨、S2下拨——输出信号周期的调节范围为0.2～6s；③S1下拨、S2上拨——输出信号周期的调节范围为20～600ms；④S1和S2均上拨——输出信号周期的调节范围为0.16～7s；另有电位器RP1用于以上频率微调。电位器RP2、RP3和RP4依次分别用于周期阶跃、斜坡与抛物线信号的幅值调节。在上述S1和S2的4种状态下，阶

8、跃信号的幅值调节范围均为0～14V；除第三种状态外，其余3种状态的斜坡信号和抛物线信号的幅值调